SPECTROSCOPIE

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Isaac Newton

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Spectroscopie atomique

Les spectres des atomes ont pu être compris dans le cadre de la physique atomique qui, se fondant sur la mécanique quantique, décrit les niveaux d'énergie occupés par les électrons du cortège électronique. Une raie d'émission correspond à la transition d'un électron d'un niveau vers un autre niveau de moindre énergie, l'énergie excédentaire étant évacuée par le photon émis sous forme d'énergie électromagnétique. Ces transitions ayant des énergies bien définies, la radiation émise a aussi une fréquence (ν) et une longueur d'onde (λ) bien définies : =  = hc/λ.

Le spectre d'émission de l'atome d'hydrogène, qui ne comprend qu'un seul électron, a été compris en premier. Ses raies obéissent à la relation de Balmer : 1/λ = R(1/n2 — 1/m2) où R est une constante et où n et m sont des nombres entiers, m prenant des valeurs plus grandes que n. À chaque valeur de n correspond une série de raies au sein de laquelle chacune correspond à une valeur de m.

Les atomes des éléments alcalins (sodium, potassium...) comprennent des couches électroniques complètes plus un électron indépendant, dit électron optique, rappelant ainsi la structure de l'atome d'hydrogène. Les spectres de ces éléments, appelés hydrogénoïdes, possèdent une structure similaire. L'électron périphérique peut occuper différents niveaux d'énergie, définis par l'intermédiaire du nombre quantique orbital l associé au moment cinétique (l est aussi appelé moment angulaire orbital). Celui-ci est un nombre entier qui prend les valeurs 0, 1, 2, 3, 4..., et les états correspondants sont désignés par une lettre : S, P, D, F, G... (dont l'origine se situe dans les caractéristiques des séries observées : étroite [sharp : S], principale, diffuse, fondamentale...). Les transitions entre ces niveaux obéissent à des règles de sélection qui interdisent certaines d'entre elles. Les transitions ne sont permises que si la variation du nombre l vaut ± 1. À chaque niveau, un nombre quantique principal est attribué (n = 1, 2, [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (Institut national de physique nucléaire et de physique des particules)

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ALDÉHYDES ET CÉTONES

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ANTIMATIÈRE

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Dans le chapitre « Du triomphe de la mécanique céleste à l'astrophysique »  : […] L'œuvre de Newton, d’abord incomprise en dehors de l’Angleterre où les efforts d’Edmond Halley (1656-1742) ont conduit à l’adopter, va passionner les cercles intellectuels du xviii e  siècle. En témoigne, par exemple, l'intérêt actif de Voltaire (1694-1778) et de la marquise Émilie du Châtelet (1706-1749), cette dernière ayant traduit les travaux […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/astronomie/#i_3271

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Après sa thèse de doctorat, Enumeratio ac descriptio hygrometrorum (1830), Bunsen est nommé privat dozent à Göttingen (1833), puis il succède à Wöhler à l'école polytechnique de Kassel (1836). En 1838, il est professeur extraordinaire à Warburg, puis professeur en titre (1842) ; dix ans plus tard, il succède à Léopold Gmelin à Heidelberg, où il a séjourné jusqu'à sa mort. C […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-wilhelm-bunsen/#i_3271

CHIMIE - Histoire

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Dans le chapitre « Appareillage utilisé pour la C.L.S.-C.L.L.- C.FSbC. et C.FSC. colonnes remplies-C.L. échangeuse d'ions, C.L. d'affinité et C.L. d'exclusion »  : […] La chromatographie en phase liquide (C.P.L.), éclipsée dans les années 1960 par la chromatographie en phase gazeuse (C.P.G.), a fait des progrès considérables dans les années 1970, grâce à la miniaturisation et à la fiabilité des propriétés des matériaux constituant la phase stationnaire. De manière classique, la colonne analytique en acier inoxydable (quelquefois en matière plastique ou en verre) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chromatographie/#i_3271

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Dans le chapitre « Un homme de sciences expérimentales »  : […] Les années 1860 sont marquées par l’utilisation de la spectroscopie pour l’identification des éléments chimiques. Crookes réalise son propre spectromètre. En 1861, il identifie une nouvelle raie verte brillante dans le spectre d’un échantillon de sélénium et nomme « thallium » l’élément correspondant. Une querelle de priorité l’oppose alors au chimiste français Claude-Auguste Lamy (1820-1878), qu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/crookes-sir-william-1832-1919/#i_3271

DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE

  • Écrit par 
  • Jean RIESS
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Dans le chapitre « Une méthode privilégiée pour l'étude de la dynamique moléculaire : la résonance magnétique nucléaire »  : […] Pour observer un phénomène de dynamique moléculaire, suivre les fluctuations de structures et mesurer leur fréquence, il faut disposer d'une méthode dont le temps caractéristique – c'est-à-dire le temps qu'il lui faut pour réagir à la présence des atomes dans un site moléculaire donné et les « voir » dans ce site – soit comparable à la durée du mouvement que l'on veut étudier. Si ce temps caractér […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dynamique-moleculaire/#i_3271

ÉTAT, physique atomique et nucléaire

  • Écrit par 
  • Pierre MOYEN
  •  • 220 mots

Description la plus complète d'un atome ou d'un noyau. Dans le formalisme de Heisenberg, un état correspond à un vecteur propre de la matrice décrivant le système. À un état correspond une valeur de l'énergie et une seule, que le système soit placé ou non dans un champ extérieur, mais plusieurs états peuvent avoir la même énergie : on dit alors qu'il y a dégénérescence. Dans le formalisme matric […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etat-physique-atomique-et-nucleaire/#i_3271

FENTES, spectroscopie

  • Écrit par 
  • Pierre BELLAND
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Fines ouvertures dont sont équipés la plupart des appareils spectroscopiques, à l'exception du spectromètre à grilles et du spectromètre interférentiel de Fabry-Perot. On distingue, du côté source, la fente d'entrée qui limite l'étendue du faisceau incident et, du côté observation, la fente de sortie. Cette dernière, dont le rôle est d'isoler une bande dans le spectre fourni par l'élément disperse […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fentes-spectroscopie/#i_3271

FORCES D'OSCILLATEUR

  • Écrit par 
  • Pierre BELLAND
  •  • 375 mots

Nombre d'oscillateurs classiques ayant la même absorption qu'un atome réel dans un certain état. Avant la théorie atomique de Bohr, les physiciens assimilèrent les atomes à des oscillateurs harmoniques. Cette théorie des oscillateurs, due à Lorentz, permet de traiter de façon complète l'interaction entre le rayonnement et les atomes. On trouve ainsi le coefficient d'absorption d'énergie d'un oscil […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/forces-d-oscillateur/#i_3271

FRAUNHOFER JOSEPH VON (1787-1826)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 158 mots
  •  • 1 média

Opticien et astronome allemand, né à Straubing, en Bavière, et mort à Munich. Directeur de l'Institut d'optique de Munich (1818), Fraunhofer fut un des fondateurs de la spectroscopie . Après avoir étudié la diffraction à l'infini, il fabrique le premier un réseau constitué de fils de fer tendus sur deux vis. Il se sert de ces réseaux pour étudier le spectre solaire, et découvre la présence de raie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/joseph-von-fraunhofer/#i_3271

GHOSTS, spectroscopie

  • Écrit par 
  • Pierre BELLAND
  •  • 509 mots

Raies parasites dues aux différentes imperfections des réseaux. Les réseaux réels présentent des défauts plus ou moins importants. Des erreurs de tracé des sillons sont notamment toujours présentes. Si les traits ne sont pas rigoureusement rectilignes, parallèles, équidistants ou si leur profil est déformé, les images données par le réseau sont altérées, des raies fantômes ou ghosts apparaissent d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ghosts-spectroscopie/#i_3271

HAROCHE SERGE (1944- )

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jean-Michel RAIMOND
  •  • 1 060 mots

Né le 11 septembre 1944 à Casablanca, Serge Haroche intègre en 1963 l'École normale supérieure (E.N.S.), où il passe l'agrégation de physique et un doctorat de troisième cycle. Entré au C.N.R.S., il soutient, en 1971, un doctorat d'État préparé sous la direction de Claude Cohen-Tannoudji. Il est nommé professeur à l'université Pierre-et-Marie-Curie en 1975. Il occupe la chaire de physique quantiq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/serge-haroche/#i_3271

HERZBERG GERHARD (1904-1999)

  • Écrit par 
  • Christian JUNGEN
  •  • 888 mots

Physicien canadien d'origine allemande né le 25 décembre 1904 à Hambourg et décédé le 3 mars 1999 à Ottawa. Gerhard Herzberg, grand physicien expérimentateur, a dominé pendant un demi-siècle la physique moléculaire et la spectroscopie optique, science qui détermine la structure interne des molécules et des atomes à partir de la lumière qu'ils émettent ou absorbent. Pendant les années 1920, il a é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gerhard-herzberg/#i_3271

HYDROGÉNOÏDES

  • Écrit par 
  • Jean-Marc BRISSAUD
  •  • 267 mots

Ions positifs qui possèdent des propriétés analogues à celles de l'hydrogène (un seul électron dans un puits de potentiel simple) : He + , Li ++ , Be +++ , etc. Pour ces ions pourvus d'un seul électron, l'équation de Schrödinger peut être résolue exactement et l'énergie du niveau de nombre quantique principal […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrogenoides/#i_3271

IMAGERIE TÉRAHERTZ

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 424 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « De l’imagerie médicale THz à la sécurité dans les aéroports »  : […] La spectroscopie THz a de nombreuses applications en biologie et médecine. L’imagerie THz par transmission est prometteuse en dentisterie car elle détecte la présence d’une carie dans l’émail de manière beaucoup plus précoce que la radiographie conventionnelle. En dermatologie, l’imagerie par réflexion des rayons THz permet de mettre en évidence des pathologies de la peau (psoriasis, carcinomes) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_3271

INFRAROUGE

  • Écrit par 
  • Pierre BARCHEWITZ, 
  • Armand HADNI, 
  • Pierre PINSON
  •  • 5 431 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Sources de rayonnement »  : […] En 1666, Newton connaissait l'existence d'un rayonnement au-delà du spectre visible du côté du rouge. Sir William Herschel, en 1800, le mettait en évidence, au moyen d'un thermomètre, dans le rayonnement solaire dispersé par un prisme. L'étude de ce domaine spectral ne fit pratiquement aucun progrès, jusqu'à l'invention en 1831 par Leopoldo Nobili du thermoscope ; les travaux qu'il entreprit en co […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/infrarouge/#i_3271

INTERFÉRENCES LUMINEUSES

  • Écrit par 
  • Maurice FRANÇON, 
  • Michel HENRY
  •  • 8 000 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre « Filtres interférentiels »  : […] Éclairons un interféromètre de Fabry-Pérot en faisceau parallèle. Utilisons une source de lumière blanche et analysons au spectroscope le faisceau émergent. D'après la relation (27), pour les longueurs d'onde correspondant à sin 2  (ϕ/2) = 0, l'intensité est maximale ; en dehors des valeurs de λ ainsi définies, la lumière n'est pratiquement pas transmise. On observe donc u […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interferences-lumineuses/#i_3271

KIRCHHOFF GUSTAV (1824-1887)

  • Écrit par 
  • Wolfgang SCHREIER
  •  • 1 395 mots

Dans le chapitre « Autres thèmes de recherche »  : […] De la série de travaux impressionnants menés par Kirchhoff dans les domaines les plus divers de la physique, il faut encore détacher son application de la théorie mécanique de la chaleur aux processus physiques et chimiques (1858), ses apports à la théorie de la diffraction, de la réflexion et de la réfraction de la lumière, et sa détermination des constantes de Poisson en élasticité. Il découvre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gustav-kirchhoff/#i_3271

KOSSEL WALTHER (1888-1956)

  • Écrit par 
  • Alain LE DOUARON
  •  • 259 mots

Physicien allemand, né à Berlin et mort à Kassel. Walther Kossel fut professeur à l'université de Kiel (1921), puis à Dantzig et enfin à Tübingen (1947) ; en 1916, il interprète la formule de Moseley relative à la spectroscopie des rayons X, de la même manière que N. Bohr l'avait fait pour la formule de Balmer (spectre de l'hydrogène). En 1928, il montre que la vitesse de croissance d'une face de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/walther-kossel/#i_3271

LAMB WILLIS EUGENE (1913-2008)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 767 mots

Le physicien américain Willis Eugene Lamb Jr, prix Nobel en 1955, est décédé le 15 mai 2008 à Tucson (Arizona). Fils d'un technicien en téléphonie, il naît le 12 juillet 1913 à Los Angeles en Californie. Il effectue toutes ses études supérieures à l'université de Berkeley et y soutient sa thèse en 1938, sous la direction de Robert J. Oppenheimer (1904-1967). Il y étudie les propriétés électromagn […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/willis-eugene-lamb/#i_3271

LANTHANE ET LANTHANIDES

  • Écrit par 
  • Concepcion CASCALES, 
  • Patrick MAESTRO, 
  • Pierre-Charles PORCHER, 
  • Regino SAEZ PUCHE
  •  • 11 267 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre « Origine des propriétés optiques  »  : […] Les transitions électroniques entre niveaux d'énergie d'une même configuration ayant une même parité quantique (4f N  → 4f N ) sont théoriquement interdites. Toutefois, des mélanges interconfigurations induits par le champ cristallin les permettent (mélange avec la configuration 4f […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lanthane-et-lanthanides/#i_3271

LECOMTE JEAN (1898-1979)

  • Écrit par 
  • Josette VINCENT
  •  • 1 045 mots

Jean Lecomte a entièrement consacré sa vie scientifique à la recherche dans le domaine de l'infrarouge. En décembre 1919 Jean Lecomte entre à la Sorbonne au laboratoire de recherches physiques, alors dirigé par Gabriel Lippman, bientôt remplacé par Aimé Cotton. Il y brigue une place de travailleur libre, car de famille très aisée, il ne demande pas de salaire et veut simplement effectuer un travai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-lecomte/#i_3271

LIAISONS CHIMIQUES - Liaison hydrogène

  • Écrit par 
  • André JULG
  •  • 3 324 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Méthodes spectroscopiques »  : […] Bien que faible, la perturbation apportée aux molécules par suite de l'établissement d'une liaison hydrogène est suffisante pour modifier d'une façon sensible leurs caractéristiques spectroscopiques. En particulier, les constantes de force des diverses liaisons sont modifiées, ce qui entraîne une modification des fréquences de vibration du système. Le phénomène est particulièrement net en spectro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/liaisons-chimiques-liaison-hydrogene/#i_3271

LUMIÈRE

  • Écrit par 
  • Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  •  • 6 171 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Interaction lumière-matière »  : […] Il est aisé de comprendre au premier degré par quel procédé un objet – rouge par exemple – nous apparaît d'une certaine couleur. Éclairée par de la lumière dite blanche (comme celle du soleil ou d'une ampoule), il ne renvoie vers notre œil qu'une partie du rayonnement incident – les composantes rouges de la lumière. Les autres composantes sont absorbées ou diffusées dans d'autres directions (un o […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lumiere/#i_3271

MAGNÉTOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Jean HOARAU
  •  • 5 364 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Résonance magnétique nucléaire (R.M.N.) »  : […] Les spectres de résonance nucléaire mettent en évidence les différences d'énergie des spins nucléaires des molécules en présence d'un champ magnétique. Les raies spectrales correspondantes qui se trouvent dans le domaine hertzien pour des champs de quelques milliers de gauss permettent d'atteindre deux grandeurs moléculaires importantes : – Les déplacements chimiques ( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetochimie/#i_3271

MATIÈRE (physique) - État gazeux

  • Écrit par 
  • Henri DUBOST, 
  • Jean-Marie FLAUD
  •  • 8 280 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Spectres de raies »  : […] Lorsque l'absorption du rayonnement lumineux correspond à des transitions entre niveaux discrets, on observe ce qu'il est convenu d'appeler un spectre de raies, et pour chaque raie de nombre d'onde v̄ 0 on a : avec k v̄0 intensité intégrée de la raie et ϕ (v̄) profil normalisé de la raie. D'où : Comme k v̄0 dépend de la pression P du gaz absorbant ou, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-gazeux/#i_3271

MÉTAUX - Métaux alcalins

  • Écrit par 
  • Jean PERROTEY
  •  • 3 043 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Spectres des métaux alcalins »  : […] Lorsqu'on introduit dans le charbon d'un arc électrique, ou plus simplement dans la flamme d'un bec Bunsen, un métal alcalin ou l'un de ses sels, l'arc ou la flamme prennent une couleur caractéristique du métal considéré : rouge intense pour le lithium, jaune pour le sodium, violet pour le potassium, le rubidium et le césium. Les spectres émis sont composés de raies fines qui ont permis, en 1861, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metaux-metaux-alcalins/#i_3271

MÉTAUX - Métaux alcalino-terreux

  • Écrit par 
  • Jean PERROTEY
  •  • 2 581 mots
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Dans le chapitre « Spectres d'alcalino-terreux »  : […] Lorsqu'on introduit dans la flamme d'un bec Bunsen ou dans le charbon d'un arc électrique un composé alcalino-terreux assez volatil, comme un halogénure, la flamme ou l'arc prend une coloration intense, dont la couleur caractérise le métal : rouge brique pour le calcium et le strontium, jaune-vert livide pour le baryum, rouge carmin pour le radium. Le spectre, comme celui des métaux alcalins, est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metaux-metaux-alcalino-terreux/#i_3271

MICROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Christian COLLIEX, 
  • Jean DAVOUST, 
  • Étienne DELAIN, 
  • Pierre FLEURY, 
  • Georges NOMARSKI, 
  • Frank SALVAN, 
  • Jean-Paul THIÉRY
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  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Spectroscopie à effet tunnel »  : […] Puisque la microscopie par effet tunnel permet de sonder les densités d'états électroniques, des méthodes spectroscopiques qui permettent d'accéder à la répartition en énergie des états électroniques en un point de la surface ont été développées. Pour mettre en œuvre ces techniques, il suffit de contrôler la fenêtre d'énergie des électrons qui contribue au courant tunnel, c'est-à-dire la tension […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microscopie/#i_3271

MOLÉCULAIRES JETS & FAISCEAUX

  • Écrit par 
  • Roger CAMPARGUE
  •  • 5 695 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Applications »  : […] Malgré leurs intensités, densités et énergies relativement faibles, les faisceaux moléculaires thermiques restent toujours très utiles dans la recherche. Ils servent notamment comme sources de référence, car ils sont les seuls à être bien définis théoriquement. Ils sont aussi utilisés dans les sources de gaz spéciaux comme les vapeurs de métaux réfractaires, les gaz corrosifs et, d'une façon génér […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jets-et-faisceaux-moleculaires/#i_3271

MÖSSBAUER EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre IMBERT
  •  • 2 154 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Intérêt et conditions d'emploi »  : […] Les raies Mössbauer possèdent la largeur naturelle Γ liée à la vie moyenne T de l'état excité du noyau par la relation d'incertitude Γ. T  =  h /2π ( h étant la constante de Planck), et leur résolution Γ/E 0 approche couramment 10 -13 , ce qui fait du rayonnement gamma émis sans recul l'un des rayonnements électromagnétiques le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-mossbauer/#i_3271

OBSERVATION ASTRONOMIQUE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 1 839 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La révolution optique »  : […] L'observation astronomique a pris un cours différent quand Galilée (avec quelques-uns de ses contemporains) a braqué une lunette – alors qualifiée d'astronomique – sur le ciel en 1609 . Constituée d'un assemblage de lentilles, la lunette fait converger sur l'oculaire les rayons lumineux émis par l'astre observé. L'effet est double : l'image est agrandie, ce qui permet d'observer davantage de détai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/observation-astronomique/#i_3271

OPTIQUE - Principes physiques

  • Écrit par 
  • Pierre CHAVEL, 
  • Pierre FLEURY, 
  • Christian IMBERT
  •  • 3 792 mots
  •  • 6 médias

Toute classification des domaines de l'optique est en partie arbitraire et comporte de nombreux recouvrements. L' optique géométrique s'appuie essentiellement sur la notion de rayons lumineux susceptibles de fournir des images qu'on observe à l'aide de lunettes ou de microscopes, qu'on enregistre par photographie ou qu'on forme sur d'autres récepteurs physiques pour recevoi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-principes-physiques/#i_3271

ORGANIQUE CHIMIE

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER, 
  • Charles PRÉVOST
  •  • 7 019 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Identification d'une substance organique »  : […] À l'origine surtout, le point de départ de l'identification d'une substance organique était l'analyse élémentaire. Elle permet de déterminer le pourcentage des divers éléments : C, H, O, N... ; si la masse moléculaire, dont la cryoscopie fournit une valeur approchée, n'est pas trop grande, et si les résultats de l'analyse sont suffisamment précis, on en déduit la formule brute CαH β O γ N δ ... […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-organique/#i_3271

PHOSPHORE

  • Écrit par 
  • François MATHEY, 
  • Maurice MAURIN, 
  • Maurice SLANSKY
  •  • 9 137 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « L'atome de phosphore »  : […] L'atome de phosphore a pour symbole P. Ses numéro et masse atomiques sont respectivement 15 et 30,973 762 (31). On lui connaît vingt-trois isotopes, l'isotope 31 P qui est stable et vingt-deux isotopes radioactifs, de 24 P à 30 P et de 32 P à 46 P, dont les principaux sont p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phosphore/#i_3271

PHOTOACOUSTIQUE

  • Écrit par 
  • Jacques BADOZ
  •  • 598 mots

Mis en évidence au xix e  siècle par Graham Bell, utilisé depuis sous des formes diverses à des fins d'analyse de solides, de liquides ou de gaz, l'effet photoacoustique connaît un nouvel intérêt depuis la fin des années 1970. Cet effet est lié à la conversion de l'énergie lumineuse, absorbée par un échantillon, en énergie thermique. Considérons, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photoacoustique/#i_3271

PHOTOÉLECTRIQUE EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre VERNIER
  •  • 5 425 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Spectroscopie de photoélectrons »  : […] Dans les solides réels la surface et le volume du solide interviennent tous deux dans les caractéristiques des électrons émis. Depuis les premiers travaux de Spicer, de nombreux auteurs ont déterminé la distribution énergétique des photoélectrons afin d'en déduire la structure des solides qui les émettent. L'interprétation des résultats peut le plus souvent être faite à l'aide du schéma à trois é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-photoelectrique/#i_3271

PLÜCKER JULIUS (1801-1868)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 606 mots

Mathématicien et physicien allemand né le 16 juin 1801 à Elberfeld (duché de Berg, auj. Allemagne), mort le 22 mai 1868 à Bonn. Julius Plücker fréquente les universités de Heidelberg, Bonn, Berlin et Paris. En 1829, après avoir passé quatre années à donner des conférences sans être rémunéré, il est enfin nommé professeur à l'université de Bonn, où il écrit […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/julius-plucker/#i_3271

POMPAGE OPTIQUE

  • Écrit par 
  • Alfred KASTLER
  •  • 4 286 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « États quantiques du sodium »  : […] Pour analyser le mécanisme du pompage optique, on va considérer l'exemple d'un atome alcalin, celui du sodium, en faisant abstraction de la complication de structure hyperfine qui est due à l'existence du spin et du moment magnétique nucléaire du 23 Na. Cette simplification est justifiée dans le cas où le champ magnétique appliqué est suffisamment fort pour produire des in […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/#i_3271

RABI ISIDOR ISAAC (1898-1988)

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 173 mots

Physicien américain né à Rymanów en Galicie, Isidor Rabi fait ses études à l'université Columbia. En 1928, il travaille en Allemagne dans le laboratoire d'Otto Stern, où il commence ses études sur les jets atomiques. Professeur à l'université Columbia en 1937, il utilise la méthode de résonance magnétique sur les faisceaux moléculaires pour faire de la spectroscopie des radiofréquences. Ces observ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/isidor-isaac-rabi/#i_3271

RADIOACTIVITÉ EXOTIQUE ou RADIOACTIVITÉ PAR IONS LOURDS

  • Écrit par 
  • Gérard ARDISSON
  •  • 2 348 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Les prévisions et les perspectives »  : […] Ainsi, il semble bien que l'on ait atteint la limite de ce qu'il est possible d'observer avec les techniques actuelles de détection. Existe-t-il un lien entre le type de fragment qui est émis et le numéro atomique du noyau « parent » ? Ces émissions représentent-elles le chaînon manquant entre la fission spontanée dans laquelle les numéros atomiques des éléments produits ont une valeur minimale de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite-exotique-radioactivite-par-ions-lourds/#i_3271

RAMAN EFFET

  • Écrit par 
  • Michel DELHAYE
  •  • 6 453 mots
  •  • 3 médias

L'effet Raman est un phénomène physique de diffusion moléculaire de la lumière, mis en évidence expérimentalement en 1928 par le physicien indien Chandrasekhara Venkata Raman , lauréat du prix Nobel en 1930. Dès les premiers travaux se sont dégagés les caractères essentiels de ce phénomène : la diffusion d'une radiation monochromatique par des molécules polyatomiques entraîne l'apparition de rad […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-raman/#i_3271

RAYONS X

  • Écrit par 
  • André GUINIER
  •  • 5 996 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Diffusion cohérente »  : […] Dans le cas de la diffusion sans changement de longueur d'onde, tous les atomes de la matière forment une ensemble de sources cohérentes dont les radiations peuvent interférer. Or les distances entre atomes dans les systèmes condensés sont du même ordre de grandeur que la longueur d'onde des rayons X. Grâce à ces conditions favorables, des phénomènes d'interférences sont observés : au lieu qu'une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayons-x/#i_3271

RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Jacques COURTIEU, 
  • Maurice GOLDMAN
  •  • 7 306 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Applications de la résonance magnétique à la chimie »  : […] La R.P.E. connaît quelques applications en chimie, notamment par l'étude de centres paramagnétiques appelés radicaux libres produits transitoirement au cours de certaines réactions chimiques, qui permet d'en élucider le mécanisme. L' utilisation la plus importante de la résonance magnétique, par le nombre de travaux et le nombre de chercheurs qui s'y consacrent, est cependant la R.M.N. de haute r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-magnetique/#i_3271

RYDBERG JOHANNES ROBERT (1854-1919)

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
  •  • 198 mots

Physicien suédois né à Halmstad et mort à Lund. Johannes R. Rydberg effectue ses études à l'université de Lund, où il sera nommé professeur en 1901. Lauréat de mathématiques (1879), Rydberg s'oriente vers la physique et plus particulièrement vers l'étude des spectres optiques des éléments. En 1889, alors maître de conférences à Lund, examinant les raies spectrales des métaux alcalins et alcalino-t […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/johannes-robert-rydberg/#i_3271

SÉRIES, spectroscopie

  • Écrit par 
  • Pierre MOYEN
  •  • 299 mots

Dans le spectre d'émission d'un atome, on peut trouver des raies dont les nombres d'ondes (inverse des longueurs d'onde, o = 1/λ) sont exprimés par une relation du type :σ  = R(1/ n 2  — 1/ m 2 ), dans laquelle R est une constante, dite de Rydberg, dont la valeur dépend de l'élément étudié (pour l'hydrogè […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/series-spectroscopie/#i_3271

SIEGBAHN KAI MANNE (1918-2007)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 268 mots

Né le 20 avril 1918 à Lund (Suède), Kai Manne Siegbahn est le fils de Karl Manne Siegbahn (1886-1978), Prix Nobel de physique en 1924 pour ses travaux de spectroscopie par rayons X. Il fit ses études à Uppsala, puis à l'université de Stockholm où il soutint, en 1944, sa thèse sur l'étude des désintégrations radioactives. Chercheur à l'institut Nobel de physique de Stockholm jusqu'en 1951, il devi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/kai-manne-siegbahn/#i_3271

SIEGBAHN KARL MANNE (1886-1978)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 319 mots

Né le 3 décembre 1886 à Örebro (Suède), Karl Manne Siegbahn était le fils d'un chef de gare. Après des études à l'université de Lund, il devient l'assistant de Johannes Rydberg puis lui succède, en 1920, comme professeur. Il rejoint trois ans plus tard l'université d'Uppsala et reçoit le prix Nobel de physique en 1924 pour ses travaux expérimentaux dans le domaine de la spectroscopie par rayons X […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/karl-manne-siegbahn/#i_3271

STARK EFFET

  • Écrit par 
  • Pierre MOYEN
  •  • 525 mots

Sous l'action d'un champ électrique, les niveaux d'énergie d'un atome sont perturbés et, par conséquent, les raies émises par cet atome sont modifiées. Elles sont décomposées en plusieurs composantes dont le centre de gravité peut être déplacé par rapport à la raie initiale. Cet effet, analogue à l'effet Zeeman, est beaucoup plus difficile à observer, car une source lumineuse est le plus souvent c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-stark/#i_3271

STARK JOHANNES (1874-1957)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 370 mots

Fils d'un propriétaire terrien, Johannes Stark naquit le 15 avril 1874 à Schickenhof en Bavière (Allemagne) ; après des études secondaires à Bayreuth et Ratisbonne, il rejoignit l'université de Munich ; sa carrière universitaire le mena de Göttingen à Hanovre puis à Aix-la-Chapelle, Greifswald et Würzburg. Le prix Nobel de physique qu'il reçut en 1919 pour ses travaux expérimentaux sur les rayonn […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/johannes-stark/#i_3271

STOKES sir GEORGE GABRIEL (1819-1903)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 330 mots
  •  • 1 média

Physicien et mathématicien britannique né à Skreen et mort à Cambridge. Nommé professeur de mathématiques à l'université de Cambridge en 1849, George Gabriel Stokes fut élu en 1851 à la Royal Society, où il assura pendant trente ans les fonctions de secrétaire, avant d'en devenir président. Isaac Newton est le seul à avoir cumulé ces fonctions avant lui. Stokes est célèbre pour ses travaux sur les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stokes-sir-george-gabriel/#i_3271

STRUCTURE, chimie

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 1 342 mots

L'idée de structure remonte aux philosophes grecs de l'Antiquité. Les polyèdres platoniciens faisaient se rejoindre la religion pythagoricienne du nombre et une prise en compte géométrique de la matière. Cette même notion a durablement imprégné la chimie. La description de la forme des molécules, et celle de leurs proches parents les complexes, usent de cette syntaxe depuis plusieurs siècles. La f […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/structure-chimie/#i_3271

SYNCHROTRON RAYONNEMENT

  • Écrit par 
  • Yves FARGE, 
  • Marie-Paule LEVEL, 
  • Paul MORIN, 
  • Yves PETROFF
  •  • 2 419 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Utilisation en physique »  : […] Ce rayonnement donne une impulsion nouvelle à l'étude de phénomènes fondamentaux : étude des électrons des couches atomiques profondes et de leurs corrélations dans les atomes, détermination directe de la structure de bandes des solides, détermination de la bande interdite (gap) dans les supraconducteurs à haute température, des propriétés électroniques des surfaces ou des liaisons chimiques d'abs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-synchrotron/#i_3271

TECHNÉTIUM

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 093 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Isolement et propriétés du technétium »  : […] Le technétium, dont le nom vient du grec tekhnetos , qui signifie « artificiel », a été découvert – et provisoirement nommé « masurium » – en 1925 par les chimistes allemands Ida Noddack-Tacke, Walter Noddack et Otto Berg dans des minerais riches en uranium ; mais, parce qu’ils n’ont pas réussi à le concentrer, leur découverte n’a pas été reconnue par l’Union internationale […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/technetium/#i_3271

THERMIQUE

  • Écrit par 
  • Bruno CHÉRON
  •  • 4 736 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Histoire de la thermique »  : […] Dans l’Antiquité, les Anciens ont beaucoup disserté sur la nature de la chaleur : Héraclite (576-480) considérait la chaleur comme une force, cause de toutes les transformations ; Démocrite (460-370), comme une matière émanant des corps chauds et formée d’atomes ronds et très mobiles ; Aristote (384-322) la regardait comme une quantité occulte de la matière, capable de réunir les éléments semblab […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermique/#i_3271

ULTRAVIOLET

  • Écrit par 
  • Jacques ROMAND, 
  • Boris VODAR
  •  • 4 447 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Autres applications »  : […] On dressera ci-dessous une liste des principales applications de l'ultraviolet. – En éclairagisme, existence de tubes « fluorescents », où le rayonnement ultraviolet émis par une décharge électrique dans un gaz sert à exciter le spectre de fluorescence (visible) du dépôt recouvrant la paroi du tube. La température de couleur est plus élevée, la température réelle plus basse et le rendement en lu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ultraviolet/#i_3271

ZEEMAN EFFET

  • Écrit par 
  • Jean MARGERIE
  •  • 5 760 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Effet Zeeman des molécules libres »  : […] Dans un champ magnétique suffisamment faible, les molécules subissent un effet Zeeman linéaire semblable à celui d'un atome : un niveau de moment cinétique total F(F + 1) se décompose en 2F + 1 sousniveaux équidistants, avec un écart g F βB entre sous-niveaux consécutifs. Les règles de sélection et de polarisation restent les mêmes que pour un atome libre. Le moment magnétiq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-zeeman/#i_3271

ZEEMAN PIETER (1865-1943)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 412 mots

Né le 25 mai 1865 dans le petit village de Zonnemaire, sur l’île de Schouwen, en Zélande (Pays-Bas), Pieter Zeeman était le fils d’un pasteur protestant. Ses études à l’université de Leyde le firent côtoyer Heike Kamerlingh Onnes (Prix Nobel en 1913) et Hendrik Antoon Lorentz avec qui il partagera le prix Nobel en 1902. Après son doctorat en 1893, il passa six mois à Strasbourg, puis retourna à Le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pieter-zeeman/#i_3271

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel de SAINT SIMON, « SPECTROSCOPIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectroscopie/

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